人类基因定位与克隆.ppt

基因组 基因组：生物细胞中单套染色体的所含DNA序列的全部组成。 人类基因组：22条常染色体和X，Y染色体的DNA组成。 基因组大小 种类 Mb 大肠杆菌 4.64 啤酒酵母 12.1 线 虫 100 果 蝇 140 蝗 虫 5000 小 鼠 3300 豌 豆 4800 玉 米 5000 小 麦 17000 人 3000 C值悖论 生物体单倍体DNA总量称为 C值。 高等生物具有比低等生物更复杂的生命活动，所以，理论上应该是它们的C值也应该更高。但是事实上C值没有体现出与物种进化程度相关的趋势。高等生物的C值不一定就意味着它的C值高于比它低等的生物。这种生物学上的DNA总量的比较和矛盾，称为C值悖论。 DNA序列的分类 基因序列和非基因序列 基因序列：以起始密码子开始，终止密码子结束的一段DNA序列，称为开放阅读框（open reading frame, ORF） 非基因序列：基因序列以外的DNA序列。 编码序列和非编码序 编码序列：编码RNA和蛋白质的DNA序列。 非编码序：内含子和基因的间隔序列。 单一序列和重复序列 单一序列： 基因组中只有一份的DNA序列。 重复序列：基因组中重复出现的序列。例如，STR，SNP，微卫星DNA等。 寻找基因 什么是基因？ 基因在哪里？ 寻找基因的思路： 寻找新基因的方法 功能克隆 定位克隆 定位候选克隆 差异表达 生物信息学方法 通过ORF的预测 通过EST的拼接 基因芯片技术 功能克隆 克隆（致病）基因的一种策略。 收集所要克隆的基因的蛋白质产物及其功能的信息，用以分离基因，并对基因进行定位。 定位克隆 利用遗传连锁或细胞学定位技术将致病基因定位于染色体的特定区带。 定位：通过连锁分析找出与目的基因紧密连锁的遗传标记在染色体上的位置。 克隆：从定位的染色体区段内分离克隆所要的基因，并进一步研究其功能。 定位克隆的主要目的之一是将目标基因定位于特定染色体上。 主要方法： 家系调查法 体细胞杂交法 核酸杂交技术 等等 疾病基因分析 以家系为基础的连锁分析family-based linkage analysis 体细胞杂交定位法： 将人类体细胞与小鼠体细胞融合，可以形成杂种细胞，杂种细胞在传代过程中会随机丢失人体细胞的染色体，最后在一株杂种细胞中可能只含有几条或一条人的染色体，或是某条染色体的一部分。利用一套分别包含了人全部染色体的杂种细胞，就可能把某个基因定位于特定染色体上。 用遗传标记进行基因定位 形态标记 morphological markers 细胞标记 cytological markers 生化标记 biochemical markers 分子标记 molecular markers 形态标记 与目标性状紧密连锁，表型上可识别的等位基因突变体 细胞标记 染色体数目和形态结构的变化 生化标记 基因表达产物，如某种蛋白质 的存在与否和分子量大小 分子遗传标记 在核酸分子水平，对具有相对差异的等位基因DNA多态性的标记，广泛存在于高等生物编码区和非编码区，又称为DNA分子标记，是DNA水平上遗传变异的直接反映。 特点: 1. 直接以DNA形式表现，在生物体各发育阶段,各组织均可检测到。 2.数量多，遍及整个基因组。 3.多态性高，自然界存在许多等位突变，无需专门创造特殊的遗传材料 4. 中性，不影响目标性状的表达，与不良性状无必然连锁 5. 许多分子标记表现为共显性（codominance）, 能够鉴别出纯合基因型与杂 合基因型，提供完整的遗传信息 分子遗传标记发展